BIM-Lab Virtueel bouwen en de toepassing van standaards Module 3 Functionele specificatie en Ruimtelijke vormgeving
BIM-Lab • Georganiseerd door projectgroep COINS i.s.m. BIR • Vijf samenhangende onderwijsmodulen • Doelstellingen - Inzicht geven in aard en toepassingsmogelijkheden van standaarden - Inzicht geven in hoe de standaarden kunnen bijdragen aan procesintegratie en procesbeheersing
• Theorie en praktische oefening • Cursus is een pilot
Een cursus in 5 modulen 1. Inleiding Virtueel Bouwen en Toepassing Standaarden - 22sep09
2. Organisatie Bouwproces en Informatiemanagement
- 29sep09
3. Functionele specificatie en ruimtelijke vormgeving
- 06okt09
4. Engineering
- 13okt09
5. Toelevering en productie
- 20okt09
Instructeurs 1. 2. 3. 4. 5.
Henk Schaap en Peter Willems Sander Nederveen en Henk Schaap René Dorleijn en Jacob Beetz Hans Hendriks en Henk Burggraaff Martinus van de Ruitenbeek, Patrick van Tol en Bert de Wolde
Middelen • Diverse software-tools, o.a. – Coins-Navigator – Revit en Coins4Revit – Allplan en Coins4Allplan – VISI webtool van Bakker&Spees – Metacom • Informatiepagina: www.coinsweb.nl/wiki/index.php/BIM-Lab
Agenda Module 13.30 – 16.45 uur
195 min
• Inleiding / positie van de module in het geheel • Introductie Functioneel Specificeren (FS) • Oefening FS op basis van casus Halte Lunetten
RD RD RD
• Pauze • Introductie Ruimtelijke vormgeving • Oefening Ruimtelijke vormgeving op basis FS • Evaluatie en afsluiting
10 m 30 m 45 m 20 m
JB JB RD
30 m 45 m 15 m
Achtergrond module 3 • Waar opdrachtgevers traditioneel hun opdrachten op basis van bestekken op de markt zetten, wordt steeds vaker gekozen voor functionele specificaties. De transitie van een oplossingsgerichte naar een functionele specificatie van bouwwerken gaat niet vanzelf. Waar partijen er in slagen om deze slag te maken, is de uiteindelijke functionele specificatie vaak een op zichzelf staand document of database. • COINS biedt een integrale werkwijze waarin de functionele specificatie en overige bouwprocessen gekoppeld zijn op basis van een gestandaardiseerde objectinformatiestructuur. Dat wordt in module 3 geïllustreerd aan de hand van een integrale benadering van de functionele specificatie en de ruimtelijke vormgeving.
Functionele specificatie en ruimtelijke vormgeving Doel:
• Globale kennis van achtergronden Functioneel Specificeren (FS) in het bouwproces • Zicht op samenhang FS en Ruimtelijke vormgeving (RV) • Vaardigheid met integrale werkwijze FS en RV
Bronnen • Systems Engineering Fundamentals DoD (http://www.dau.mil/pubs/pdf/SEFGuide%2001-01.pdf)
• Incose (www.incose.org/nl) • Leidraad voor Systems Engineering binnen de GWW-sector (www.leidraadse.nl ) • COINS-referentiekader voor functioneel specificeren (http://www.coinsweb.nl/downloads/COINSreferentiekader_FS_jun08.pdf)
COINS systematiek en referentiekaders • Systematiek algemene afspraken die de ruggengraat vormen voor procesintegratie • Referentiekaders aanvullende afspraken voor ondersteuning van specifieke toepassingen
Wat is Systems Engineering? • Een verzameling van samenhangende methodieken voor een beheerste interdisciplinaire aanpak van de ontwikkeling van systemen en producten volgens een levenscyclus benadering waarbij centraal staat dat een oplossing bereikt wordt die voldoet aan de klantwensen.
Van behoefte naar realisatie
Waarom Systems Engineering? Systems klantvraag
Engineering proces
Oplossing (werkend systeem)
De ideale klant:
De ideale leverancier:
Weet wat hij wil
Kan aan alle eisen voldoen
Definieert heldere eisen Vertegenwoordigt alle stakeholders
Kent de prestaties van zijn producten
Zo niet: Systems Engineering
Basisprincipes van Systems Engineering • • • •
Gestructureerd specificeren Scheiding specificeren en ontwerpen Oplossingsvrij specificeren Verificatie en validatie van zowel ontwerp als gebouwd object • Denken in systemen • Levenscyclus benadering van systemen
Samenwerking
Systems Engineering V-model
Hoge vs Lage Knip
PPS D&C
E&C
bestek
Systems Engineering proces
Specificatie en Ontwerp Specificatiemodel
Groeiende Specificatiestructuur
Ontwerpmodel
TS
CO
SS
SO
SSS
SSO
DS / CS
DO / CO
TS = Top Specificatie SS = Systeem Specificatie SSS= Subsysteem Specificatie DS = Detail Specificatie CS = Component Specificatie
Groeiende Ontwerpstructuur
CO = Conceptueel Ontwerp SO = Systeem Ontwerp SSO= Subsysteem Ontwerp DO = Detail Ontwerp CO = Component Ontwerp
Functioneel Specificeren
• Bij functioneel specificeren zijn de vereiste functies van een product het uitgangspunt. Door het helder en nog oplossingsvrij specificeren van de functies van een bouwwerk kan naar goedkopere en betere oplossingen gezocht worden die passen binnen de beschikbare ruimte voor technologie, tijd en geld
Voorbeeld Ongelijkvloerse kruising
Functies Ongelijkvloerse kruising
Bouwdelen Ongelijkvloerse kruising
Functies & Bouwdelen Ongelijkvloerse kruising
Functies en Functievervullers Eisen en Prestaties
Functies, Eisen en Objecten • Functie: Beoogde werking en verrichting van een product of dienst (Wat moet het systeem doen?) • Eis: Beschrijving van een gewenste eigenschap van het te leveren product of dienst • Object: Een afzonderlijk identificeerbaar onderdeel van een fysiek geheel
Typen Eisen • Binnen de (infra) Systems Engineering worden de volgende soorten eisen onderscheiden: 1. Functionele eisen (eigenlijk: “eisen”) 2. Randvoorwaarden (grens oplossingsruimte)
3. Raakvlak eisen
(intern en extern)
4. Aspecteisen
(RAMSHE)
Functionele eisen en Randvoorwaarden • Functionele eisen – Eisen aan de functie die het systeem of object na realisatie moet vervullen. • Randvoorwaarden – Van buiten het systeem opgelegde voorwaarden die beperkingen voor de te ontwerpen oplossingen vormen. Randvoorwaarden kunnen gezien worden als expliciete grens van de oplossingsruimte
Raakvlakeisen Interne en externe raakvlakken zijn raakvlakken met andere en/of toekomstige systemen/objecten.
• Externe Raakvlakeisen – Eisen die worden gesteld aan de grens van een systeem met de omgeving met als doel beide qua functie vorm en/of ruimtelijk op elkaar aan te laten sluiten of af te stemmen.
raakvlakken
systeem omgeving
• Interne Raakvlakeisen – Eisen die gesteld worden aan grenzen tussen objecten binnen een systeem met als doel beide qua functie vorm en/of ruimtelijk op elkaar aan te laten sluiten of af te stemmen.
Aspecteisen (RAMSHE) Aspect Betrouwbaarheid
Toelichting
R Eisen met betrekking tot betrouwbaarheid van objecten (de mate waarin het systeem zijn functie zonder falen kan vervullen) Beschikbaarheid A Eisen met betrekking tot beschikbaarheid en levensduur van objecten (de tijdsperiode waarin het systeem zijn functie kan vervullen) Onderhoudbaarheid M Eisen met betrekking tot benodigde instandhoudingvoorzieningen en relatie met onderhoudsprocessen Veiligheid S Eisen met betrekking tot veiligheid tijdens realisatie en veiligheid in de gebruiksfase van gerealiseerde objecten, voor zowel de gebruiker als de omgeving. Gezondheid H Eisen met betrekking tot gezondheid tijdens realisatie en veiligheid in de gebruiksfase van gerealiseerde objecten, voor zowel de gebruiker als de omgeving. Omgeving E Eisen aan hinder en verontreiniging tijdens de realisatie en gebruiksfase. Hieronder valt ook duurzaam bouwen. Vormgeving Eisen met betrekking tot uiterlijke vormgeving van gerealiseerde objecten om andere redenen dan constructieve Uitvoering Eisen aan de uitvoering van nieuw te bouwen en de aanpassing van bestaande objecten Beheer Eisen met betrekking tot de beheerbaarheid van objecten Toekomstvastheid Eisen met betrekking tot aanpassing van gerealiseerde objecten aan toekomstverwachtingen Sloop Eisen met betrekking tot de sloop van te slopen objecten Andere aspecten zijn mogelijk
Eisen aan eisen
• Zie bijlage: Eisen aan eisen
Verificatie & Validatie • Verificatie: check of het product juist ontworpen / gebouwd is • Validatie: check of het juiste product ontworpen / gebouwd is
Casus Halte Lunetten HISTORIE & TOEKOMST • Spoorverdubbeling Vleuten-Geldermalsen • Oplevering voorontwerp in 2003 • Nu onderdeel van RandStadSpoor (RSS): Hoogfrequent treinsysteem dat Utrecht en de omliggende plaatsen met elkaar moet verbinden. Meer haltes, minstens ieder kwartier een trein, comfortabel modern materieel. • Onderdeel is herbouw Halte Lunetten
Randstadspoor
Topfuncties Railinfrasysteem –Topeis –Faciliteren
Railverkeer
Geleiden railverkeer
Dragen
Trans-
Toevoeren
fereren
energie
Isoleren
Beveiligen en
Verbinden
beheersen
Communi-
railverkeer
ceren
van omgeving
Topeis Kruisen omgeving
Kruisen verkeersroutes
Kruisen kabels & leidingen
Kruisen kabels & leidingen
railinfra
derden
Verlichten
Objecten Halte Lunetten
Halte Lunetten
Vragen?
BIM-Lab Virtueel bouwen en de toepassing van standaards Module 3 Functionele specificatie en Ruimtelijke vormgeving
Overzicht 1. Koppeling van functievervuller met geometrie – Revit / Coins4Revit – IFC / CoinsNavigator
2. Voorzien van eisen met concrete eigenschappen 3. Creëren van prestaties uit IFCeigenschappen
Koppeling en verificatie CBIM - IFC
Overzicht Structuur COINS-Container: • \SationLunettenFuncties.ccr (zip-bestand) – \bim voor het .owl CBIM-model – \doc voor documenten PDF,IFC,Revit,
Toekenning eigenschap in IFC bestand #3316=IFCEXTRUDEDAREASOLID(#3313,#3315,#9,0.1); #3317=IFCSHAPEREPRESENTATION(#27,'Body','SweptSolid',(#3316)); #3318=IFCPRODUCTDEFINITIONSHAPE($,$,(#3317)); #3319=IFCSLAB('3W8UquvHr6XAiVFJ5kPZ',#33,'Floor:Rijwielstalling:247524',$,'Floor:Rijwielstalling' ,#3310,#3318,'247524',.FLOOR.); #3327=IFCPROPERTYSINGLEVALUE('Area',$,IFCAREAMEASURE(356.0050448571652),$); #3328=IFCPROPERTYSINGLEVALUE('Volume',$,IFCVOLUMEMEASURE(35.60050448571652),$); #3341=IFCPROPERTYSET('1pUZYBTgvCeAeAQtUPLZT',#33,'PSet_Revit_Dimensions',$,(#3326,#3327 ,#3328,#3331)); #3342=IFCRELDEFINESBYPROPERTIES('0yBzNQxwL0Bwnqc5zRjZ6B',#33,$,$,(#3319),#3341););
Casus
Opdracht
Rijwielstalling
Stappen 1. Creëren functies / eisen 2. Creëren meetbare geometrie in Revit door Floor (-> IfcSlab) Roof ( -> IfcRoof) 3. opstarten Coins4Revit (Add-ins menu) 4. Inlezen container met daarin functies/eisen bestand 5. Toewijzen van geometrie aan functievervuller’s
COINS4Revit
Stappen (contd.) 1. Exporteren IFC bestand uit Revit in COINS4Revit werkmap 2. Importeren container CN 3. Creëren van expliciete3DRepresentatie in CN 4. Kiezen van IFC-eigenschap, en bepalen van equivalente EigenschapsType in CN 5. Kiezen E3DR en toekennen aan functieverfuller 6. generatie Rapport, verglijken
COINS Navigator
COINS Navigator
Verificatie-Rapport
Vragen?
